隨著設(shè)備繼續(xù)在越來越小的規(guī)模上制造，科學(xué)家們正在尋求開發(fā)在原子水平上的材料工程的方法。在《自然-通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)突破性的報(bào)告中，來自理化學(xué)研究所先鋒研究集群和理化學(xué)研究所先進(jìn)光子學(xué)中心的研究人員與合作者一起，開發(fā)了一種使用 "干式轉(zhuǎn)移技術(shù) "的方法，即一種不使用溶劑的技術(shù)輔以精確的方式定位光學(xué)質(zhì)量的碳納米管。

碳納米管是一種非常有前途的材料類型，在發(fā)光二極管、單電子晶體管或單光子源等應(yīng)用中具有潛在用途。它們本質(zhì)上是由石墨烯以特定方式扭曲而成的管子，而它們的扭曲方式對允許出現(xiàn)所需的特性至關(guān)重要。創(chuàng)造具有所需特性的設(shè)備需要精確操縱納米管的位置和方向，以及一種被稱為 "chirality"的特性，這描述了它被扭曲的程度。然而，迄今為止還是很難精確地操縱分子，因?yàn)槭褂萌軇┗蚋邷靥幚聿豢杀苊獾貢�使納米管變臟而妨礙其光學(xué)特性。 

為了解決這個問題，研究人員尋找一種不使用溶劑的方法來設(shè)計(jì)納米管。他們嘗試使用蒽，一種從石油中提取的化學(xué)品作為一種犧牲材料。他們在蒽構(gòu)成的支架上處理納米管，把它帶到他們想去的地方，然后用熱量使蒽升華，讓納米管處于光學(xué)上的原始狀態(tài)。他們還開發(fā)了一種在轉(zhuǎn)移過程中監(jiān)測納米管的光致發(fā)光的方法，以確保具有所需光學(xué)特性的納米管被放置在正確的位置。

該小組證實(shí)，在干式轉(zhuǎn)移之后，剩余的納米管具有明亮的光致發(fā)光，其亮度是原始分子的5000倍，這種品質(zhì)使它們成為光學(xué)設(shè)備的理想選擇。此外，該小組能夠?qū)⒓{米管精確地定位在一個納米級光學(xué)諧振器的頂部，增強(qiáng)了光發(fā)射的特性。

據(jù)該論文的第一作者、理化學(xué)研究所先鋒研究組的大冢圭吾說："我們相信，這項(xiàng)技術(shù)不僅有助于從碳納米管中創(chuàng)造出具有所需特性的納米設(shè)備，而且有助于構(gòu)建基于原子層材料和其他納米結(jié)構(gòu)自由組合的高階系統(tǒng)。"

"除此之外，"該小組的負(fù)責(zé)人加藤優(yōu)一郎說，"這項(xiàng)技術(shù)有可能促進(jìn)超越納米技術(shù)的原子定義技術(shù)的發(fā)展，在這種技術(shù)中，具有原子級精確結(jié)構(gòu)的材料被用作構(gòu)建塊，以設(shè)計(jì)和構(gòu)建不同于現(xiàn)有材料的功能。"